Grafen: Bild: AlexanderAlUS

Nio otroliga användningsområden för supermaterialet grafen

Delningar

Grafen är en form av grundämnet kol som är organiserat i en ytterst tunn skiva – endast ett atomlager tjockt. Materialet har visat sig vara ett av de mest mångsidiga ämnena och 100 gånger starkare än stål.

Men grafen besitter även en rad andra fantastiska egenskaper som möjliggör en lång rad olika tillämpningar. Läs nedan!

Världens tunnaste glödlampa

Forskare från USA och Sydkorea har visat att det med hjälp av grafen går att tillverka en flexibel, genomskinlig skärm eller ljusremsa bara en enda atom tjock. Genom att foga samman små remsor av grafen till metallelektroder och leda en ström genom dem värmdes grafenet upp och började lysa. Columbia-professorn James Hone beskrev det som ”världens tunnaste glödlampa”. Hittas vägar att översätta denna upptäckt till bärbara saker som kläder skulle det vara revolutionerande.

Vara en superkonduktor

Superkonduktor. Foto: Flickr.

Grafen kan också agera som en superkonduktor vilket innebär att ström kan gå igenom den med noll resistans, vilket upptäcktes av forskare vid Cambridge University i Storbritannien. Effekten uppnås genom att kombinera grafenet med ett material kallat PCCO (Praseodymium Cerium Copper Oxide).

Vad spelar det för roll? För att i framtiden kan det vara en källa till obegränsad energi, eftersom de inte hela tiden behöver förses med ström.

– En dag är drömmen att få din dator eller iPhone att fungera utan att läcka energi, förklarade forskaren Angelo Di Bernardo för Digital Trends.

– Du laddar den en gång sen kan du glömma att behöva ladda den igen under dess livstid.

Bättre högtalarsystem

Grafen-baserad högtalare. Foto: Zettl Research Group, Lawrence Berkeley National Laboratory and University of California at Berkeley.

Traditionella högtalare använder vibrerande membran som flyttar luft för att skapa ljudvågor som når lyssnaren öron. Denna teknologi har använts i över ett århundrade. Men forskare vid Universitetet i Exeter har kanske hittat en väg att förbättra hur högtalare fungerar: eliminera rörelse helt och hållet genom att använda just grafen.

Grafenet hettas och kyls vilket gör att den omgivande luften expanderar och dras ihop, vilket skapar ljudvågor. Genom att kontrollera strömmen som går genom grafenet kan olika frekvenser blandas och specifika ljud förstärkas. Det innebär att hemmaljudsystem en dag kan ersättas av en enda fast föremål.

Det finns fler användningsområden, exempelvis att displayen på framtida smarttelefoner både producerar bild och ljud tack vare ett tunt lager av osynligt grafen över den visuella panelen. Teknologin kan även förbättra medicinska föremål som använder ultraljud för att se inuti patienter då grafenet maximerar hudkontakten och signalen.

Skyddsväst starkare än diamant

Ett enskilt lager av grafen kan som vi sett göra mycket. Men när två lager grafen kombineras uppnås en ytterligare effekt. Forskare vid Georgia Tech visade nyligen hur ett två lager tjockt epitaxiellt grafen – bara två atomer tjockt – kan stå emot penetration av en diamantspets. Ambitionen är att utveckla en ultratunn skyddsväst, lätt som folie men stark som diamant, som är kapabel att stoppa en kula.

Intressant nog uppstår effekten bara när två lager används – ytterligare lager verkar ha en försämrande effekt. Tidigare har dock andra menat att man kan addera många fler lager och har gjort olika uppskattningar om effekten. Klart är emellertid att grafen kraftigt kan förbättra skyddsvästar i framtiden.

Fler användningsområden

Grafen har visat sig vara väldigt användbart. Utöver vad som redan nämnts finns det en uppsjö av andra tänkbara tillämpningar, exempelvis:

  • Målarfärg som ändrar färg när byggnaden under behöver repareras
  • Grafenlager som kan detektera cancer eller övervaka hälsotillståndet, såsom hudtemperatur eller vätskebalans
  • Nya batterier som kan laddas väldigt snabbt. En iPhone 7 har ett batteri på 1960 mAh men ett kinesiskt bolag har skapat ett 4800 mAh-batteri med grafen som kan laddas på endast 15 minuter och kan återladdas 3500 gånger, vilket är långt mer än dagens batterier.
  • Grafen på gympaskorna vilket gör dem mer flexibla och tåliga mot slitage.

Delningar

Kommentarer förhandsgranskas inte av Samhällsnytt och är inte redaktionellt material. Du är själv juridiskt ansvarig för det du skriver i kommentarsfältet.

Klicka här för att läsa våra kommentarsregler.